TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6149 – : 2007 ISO 1167 – : 2006 ỐNG, PHỤ TÙNG VÀ HỆ THỐNG PHỤ TÙNG BẰNG NHỰA NHIỆT DẺO DÙNG ĐỂ VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN VỚI ÁP SUẤT BÊN TRONG – PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ CHUNG Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids Determination of the resistance to internal pressure – Part 1: General method Lời nói đầu TCVN 6149 – : 2007 thay TCVN 6149 : 1996 TCVN 6149 – : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 1167 – : 2006 TCVN 6149 – : 2007 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 138 Ống phụ tùng đường ống biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 6149 Ống, phụ tùng hệ thống phụ tùng nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng – Xác định độ bền với áp suất bên trong, gồm phần sau: - TCVN 6149 – : 2007, Phần 1: Phương pháp thử chung; - TCVN 6149 – : 2007, Phần 2: Chuẩn bị mẫu thử Bộ tiêu chuẩn ISO 1167 tiêu chuẩn sau: - ISO 1167 – : 2007, Thermoplastics pipes, fitting and assemblies for the conveyance of fluids – Determination of the resistance to internal pressure – Part 3: Preparation of components; - ISO 1167 – : 2007, Thermoplastics pipes, fitting and assemblies for the conveyance of fluids – Determination of the resistance to internal pressure – Part 4: Preparation of assemblies Lời giới thiệu Các phép thử để xác định độ bền với áp suất bên cần thiết để đánh giá mục đích tính bền vững chi tiết hệ thống ống nhựa nhiệt dẻo Trên thực tế, phép thử thiết lập làm sở cho việc xác định tính chất ngắn hạn dài hạn Một số tiêu chuẩn có yêu cầu việc xác định độ bền áp suất ống, phụ tùng tổ hợp lắp ghép Tất tiêu chuẩn mô tả thiết bị tạo áp suất cho mẫu thử khác nhau, coi quan trọng cách tiến hành thử báo cáo thử nghiệm Để tránh lặp lại không cần thiết, điều mong muốn từ tiêu chuẩn gộp lại thành tiêu chuẩn từ tiêu chuẩn chia thành phần khác ISO 1167 – bao gồm mô tả thiết bị sử dụng để tạo áp suất mẫu thử, cách tiến hành thử báo cáo thử nghiệm ISO 1167 – 2, ISO 1167 – ISO 1167 – mô tả phương pháp chuẩn bị mẫu thử tương ứng với trường hợp cụ thể: ống, chi tiết tổ hợp lắp ghép ỐNG, PHỤ TÙNG VÀ HỆ THỐNG PHỤ TÙNG BẰNG NHỰA NHIỆT DẺO DÙNG ĐỂ VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN VỚI ÁP SUẤT BÊN TRONG – PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ CHUNG Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure – Part 1: General method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ bền chịu áp suất thủy tĩnh bên nhiệt độ quy định ống, phụ tùng hệ thống ống nhựa nhiệt dẻo dùng để dẫn chất lỏng Tiêu chuẩn áp dụng cho phép thử nước nước, nước khơng khí nước chất lỏng Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm công bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi TCVN 6145 : 2007 (ISO 3126 : 2005), Hệ thống ống nhựa – Các chi tiết chất dẻo – Phương pháp xác định kích thước TCVN 6149 – : 2007 (ISO 1167 – : 2006), ống, phụ tùng hệ thống phụ tùng nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng – Xác định độ bền với áp suất bên – Phần 2: Chuẩn bị mẫu thử; ISO 1167 – : 2007, Thermoplastics, pipes, fitting and assemblies for the conveyance of fluids – Determination of resistance to internal pressure – Part 3: Preparation of components (Ống, phụ tùng hệ thống phụ tùng nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng – Xác định độ bền với áp suất bên – Phần 3: Chuẩn bị chi tiết để thử); ISO 1167 – : 2007, Thermoplastics, pipes, fitting and assemblies for the conveyance of fluids – Determination of resistance to internal pressure – Part 4: Preparation of assemblies (Ống, phụ tùng hệ thống phụ tùng nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng – Xác định độ bền với áp suất bên – Phần 4: Chuẩn bị tổ hợp lắp ghép để thử); ISO 9080, Plastics piping and ducting systems – Determination of the long-term hydrostatic strength of thermoplastics materials in pipe form by extrapolation (Hệ thống ống nhựa – Xác định độ bền thủy tĩnh dài hạn vật liệu nhựa nhiệt dẻo dạng ống phương pháp ngoại suy) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Chi tiết (component) Phụ tùng van, dạng đơn đa dạng, coi chi tiết tổ hợp 3.2 Tỷ số kích thước chuẩn (standard dimension ratio), SDR: Tỷ số đường kính ngồi danh nghĩa dn ống với chiều dày thành ống danh nghĩa en Nguyên tắc Sau điều hòa mẫu, mẫu thử chịu áp suất thủy tĩnh bên không đổi khoảng thời gian xác định mẫu bị phá hủy Trong suốt trình thử, mẫu thử giữ môi trường nhiệt độ không đổi quy định: nước (thử “nước nước”), chất lỏng khác (thử “nước chất lỏng”) khơng khí (thử “nước khơng khí”) Các thơng số thử sau quy định theo tiêu chuẩn mức để tham khảo cho tiêu chuẩn này; a) kiểu đầu bịt sử dụng [xem 5.1 TCVN 6149 – : 2007 (ISO 1167 – : 2006), 4.1]; b) nhiệt độ thử; c) để đánh giá mục đích sử dụng, SDR dãy S kích cỡ ống phụ tùng sử dụng; d) số lượng mẫu thử; e) áp suất thử, p, ứng suất vòng, , áp suất thử tạo ra; f) kiểu thử, chẳng hạn “nước nước”, “nước chất lỏng” “nước khơng khí”; g) thời gian thử áp suất mức quy định để phá hủy; h) yêu cầu yêu cầu mẫu, có, để xác định rõ bắt đầu thử nghiệm bổ sung Thiết bị, dụng cụ 5.1 Đầu bịt, lắp cố định vào đầu ống mẫu thử Nhờ hệ thống cách làm thích hợp, đầu bịt kín nối với thiết bị tạo áp suất phải đuổi hết không khí trước thử Đầu bịt phải kiểu sau: Kiểu A: Các phụ tùng nối nối cứng với mẫu thử không nối với nhau, truyền áp lực thủy tĩnh dọc lên mẫu thử, ví dụ hình 1, tương tự Chúng gồm mặt bích lắp đầu ống có đường kính lớn, hàn bích, đầu bịt, nắp mặt bích làm vật liệu tương thích với vật liệu mẫu thử Kiểu B: Các khớp nối kim loại lắp khít với mẫu thử mối nối, đảm bảo làm kín bề mặt mẫu thử nối với nhau, khơng truyền áp lực thủy tĩnh dọc lên mẫu thử Chúng gồm vài kim loại xem hình 1, cho phép di chuyển dọc đủ đầu mút mẫu thử để tránh bị cong vênh giãn nở nhiệt Nếu sử dụng bên ngồi mặt ngồi mẫu thử phải tránh cho tiếp xúc với vài thử Trong trường hợp này, phép thử bỏ qua Khác với ống kẹp có răng, mép sắc tiếp xúc với mặt ống phải vê tròn Tránh dùng đầu bịt mà vật liệu có ảnh hưởng đến ống thử Khi thử chi tiết, đầu bịt phải thay cấu kín áp suất quy định ISO 1167 – Đầu bịt kiểu A dùng để xác định độ bền thủy tĩnh dài hạn vật liệu theo ISO 9080 CHÚ THÍCH Nói chung, thời gian để bị phá hủy khác nhau, phụ thuộc vào kiểu đầu bịt Hình – Các ví dụ đầu bịt để thử áp suất bên 5.2 Bể, chứa đầy nước chất lỏng khác giữ nhiệt độ không đổi quy định tiêu chuẩn viện dẫn với sai lệch ± C, tủ sấy, trì nhiệt độ giá trị quy định với sai lệch C Khi sử dụng môi trường nước cần phải tiến hành cẩn thận, đặc biệt ý đến vấn đề liên quan đến an toàn phản ứng chất lỏng vật liệu mẫu thử Khi sử dụng môi trường khơng phải nước phép thử với mục đích so sánh phải thực mơi trường Vì nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến kết thử nên dung sai nhiệt độ phải trì nhỏ tốt giới hạn quy định, ví dụ nhờ tuần hồn cưỡng chất lỏng Khi thử khơng khí, ngồi nhiệt độ khơng khí cần phải kiểm tra thêm nhiệt độ bề mặt ống Nên sử dụng nước uống không chứa tạp chất có ảnh hưởng đến kết thử, ví dụ chất tẩy, dầu nhờn 5.3 Giá đỡ giá treo, dùng để đặt mẫu thử vào bể tủ sấy (5.2) cho chúng không tiếp xúc với tiếp xúc với thành bể thành tủ sấy xa tốt để tránh không bị ảnh hưởng đến kết 5.4 Thiết bị tạo áp suất, có khả tăng dần áp suất đến áp suất quy định theo điều trì áp suất khơng đổi giới hạn % thời gian thử nghiệm Vì áp suất ảnh hưởng lớn đến kết thử nên dung sai áp suất phải trì nhỏ tốt giới hạn quy định Việc tạo áp nên thực cho mẫu thử riêng biệt Tuy nhiên, cho phép sử dụng thiết bị tạo áp suất đồng thời lên nhiều mẫu thử khơng có nguy hiểm phá hủy xuất (ví dụ, nhờ sử dụng van cách ly sử dụng thử nghiệm dựa phá hủy loạt thử) Để trì áp suất phạm vi dung sai quy định, cần phải sử dụng hệ thống tự động chỉnh lại áp suất khoảng dung sai quy định (ví dụ, giãn nở mẫu thử) 5.5 Thiết bị đo áp suất, có khả kiểm tra phù hợp với áp suất thử quy định Phạm vi đo thiết bị phải đảm bảo cho áp suất quy định nằm phạm vi hiệu chuẩn thiết bị sử dụng (xem điều 7) Các thiết bị đo áp suất không làm nhiễm bẫn chất lỏng thử Trong trường hợp tranh chấp, mức đối chiếu thiết bị đo áp suất thử phải mức nước bể chứa Cần sử dụng đồng hồ chuẩn để hiệu chỉnh thiết bị đo Nên sử dụng thiết bị có khả dừng thời gian (5.8) có phá hủy rị rỉ đóng mạch áp suất nối với mẫu thử 5.6 Thiết bị đo kích thước, theo TCVN 6145 : 2007 (ISO 3126 : 2005) 5.7 Thiết bị đo nhiệt độ, có khả kiểm tra phù hợp với nhiệt độ thử theo quy định (xem 5.2) 5.8 Thiết bị đo thời gian, có khả ghi lại khoảng thời gian áp suất tác dụng thời điểm phá hủy rò rỉ, phạm vi 0,5 % thời gian thực phép thử Mẫu thử 6.1 Chuẩn bị mẫu thử Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 6149 – : 2007 (ISO 1167 – : 2006), ISO 1167 – ISO 1167 – Đo ghi lại thơng số quan trọng cho phép thử, ví dụ điều kiện chuẩn bị mẫu thử, kích thước 6.2 Số lượng mẫu thử Nếu khơng có quy định số lượng mẫu thử tiêu chuẩn viện dẫn, chuẩn bị tối thiểu ba mẫu thử Tính tốn áp suất thử 7.1 Quy định chung Đối với thử vật liệu, áp suất thử phải tính tốn từ ứng suất vịng kích thước đo mẫu thử, xem 7.2 Đối với thử ống, áp suất thử phải tính tốn từ ứng suất vịng lựa chọn sau đây, đưa theo tiêu chuẩn viện dẫn theo quy định; a) dựa kích thước đo mẫu thử, xem 7.2; b) dựa kích thước danh nghĩa mẫu thử, xem 7.3; Đối với phép thử chi tiết, áp suất thử phải cho tiêu chuẩn viện dẫn Đối với phép thử tổ hợp, áp suất thử tính tốn từ ứng suất vịng cho trước dựa SDR ống dùng làm mẫu thử, xem 7.4, trừ áp suất thử quy định theo tiêu chuẩn viện dẫn theo quy định 7.2 Cách tính áp suất dựa kích thước đo mẫu thử Tính áp suất thử, p, tính bar, lấy đến ba chữ số có nghĩa, theo cơng thức sau: Trong ứng suất vòng, áp suất ống tạo ra, tính megapascal; dem đường kính ngồi trung bình mẫu thử, tính milimet; emin chiều dày thành ống tối thiểu chiều dài tự mẫu thử, tính milimet CHÚ THÍCH Hệ số 10 kết từ tỷ số megapascal bar 7.3 Cách tính áp suất dựa kích thước danh nghĩa mẫu thử Tính áp suất thử, p, tính bar 2), lấy đến ba chữ số có nghĩa, theo cơng thức sau: Trong ứng suất vịng, áp suất ống tạo ra, tính megapascal; dn đường kính ngồi danh nghĩa mẫu thử, tính milimet; en chiều dày thành ống danh nghĩa chiều dài tự mẫu thử, tính milimet 7.4 Cách tính áp suất dựa SDR ống lấy làm mẫu thử Tính áp suất thử, p, tính bar 1), lấy đến ba chữ số có nghĩa, theo cơng thức sau: Trong ứng suất vòng, áp suất ống tạo ra, tính megapascal; [SDR] tỷ số kích thước chuẩn ống lấy làm mẫu thử; CHÚ THÍCH Hệ số 10 kết từ tỷ số megapascal bar Hiệu chuẩn độ xác thiết bị 1) bar = 0,1 MPa = 105 Pa; MPa = N/mm2 Hệ thống kiểm soát nhiệt độ áp suất, thiết bị đo nhiệt độ, áp suất thời gian phải hiệu chuẩn đến giá trị phù hợp với giới hạn quy định Độ xác thiết bị phải xem xét cho đáp ứng quy định nhiệt độ, áp suất thời gian Điều hòa mẫu thử Chuẩn bị mẫu thử, loại bỏ vết bẩn, dầu mỡ, sáp nhiễm bẩn khác, lắp chúng với đầu bịt (5.1) chọn cho phép thử Đo ghi lại chiều dài tự ống mẫu thử, lo, quy định Đổ nước vào mẫu thử, nước làm nóng trước đến nhiệt độ khơng cao nhiệt độ thử Sau rót đầy nước vào mẫu thử, nhúng mẫu thử vào bể nước đặt vào tủ sấy nhiệt độ quy định theo tiêu chuẩn viện dẫn điều hòa mẫu thử khoảng thời gian quy định bảng Khi điều hòa mẫu thử nhiệt độ 100 C, phải thực áp suất thích hợp để tránh sơi Bảng - Thời gian điều hòa mẫu thử Chiều dày thành Thời gian điều hòa tối thiểu emin mm h emin < 3 ≤ emin < 8 ≤ emin ≤ 16 16 ≤ emin < 32 10 32 ≤ emin 16 CHÚ THÍCH Thời gian điều hịa vượt quy định bảng ảnh hưởng đến kết thử Ghi lại thời gian thực tế điều hịa mẫu thử Khơng thử mẫu thử khoảng thời gian nhà sản xuất đưa theo quy định tiêu chuẩn viện dẫn Nếu quy định, thực thử sau sản xuất 24 h 10 Cách tiến hành thử 10.1 Chọn kiểu thử, tức kiểu “nước nước”, “nước khơng khí”, “nước chất lỏng” quy định tiêu chuẩn viện dẫn Đo ghi lại thời gian tạo áp suất mẫu thử sau: Nối mẫu thử với thiết bị tạo áp suất (5.4) xả khí Sau điều hịa, tăng áp suất từ từ đến áp suất thử tính tốn theo điều 7, thời gian ngắn 30 s h, tùy thuộc vào vật liệu, kích cỡ mẫu thử khả thiết bị tạo áp suất Khi đạt đến áp suất thử, ghi lại thời gian đặt lại đồng hồ đo thời gian cần thiết để bắt đầu đo khoảng thời gian mà áp suất quy định trì mẫu thử 10.2 Giữ mẫu thử cách treo mơi trường kiểm sốt nhiệt Duy trì nhiệt độ khơng đổi (xem tiêu chuẩn viện dẫn quy định) quan sát dung sai nhiệt độ quy định 5.2 kết thúc phép thử theo 10.3 10.4 10.3 Phép thử kết thúc thời gian quy định đạt được, xuất phá hủy rò rỉ mẫu thử, trường hợp này, ghi lại thời gian bị phá hủy, trừ tiến hành theo 10.4 Nếu xuất phá hủy phải ghi lại kiểu phá hủy, ví dụ kiểu gãy giòn hay chảy dẻo hay kiểu phá hủy khác CHÚ THÍCH Sự phá hủy kiểu “gãy giịn” khơng nhìn thấy có biến dạng dẻo vùng bị phá hủy Nếu phá hủy có kèm theo biến dạng dẻo vùng bị phá hủy, nhìn thấy mắt thường, kiểu “chảy dẻo” Đối với số vật liệu, kiểu phá hủy gãy giòn xác định rị rỉ nước bề mặt ống Khi có cố hỏng hóc thiết bị thử nghiệm trình thực từ 500 h đến 000 h tiếp tục, thiết bị phục hồi vòng ngày Đối với thử nghiệm trình thực 000 h thử nghiệm tiếp tục thiết bị phục hồi vòng ba ngày Thời gian thiết bị khơng thể hoạt động bình thường khơng tính vào thời gian thử Sự gián đoạn phép thử phải ghi báo cáo thử nghiệm 10.4 Nếu phá hủy xảy mẫu thử khoảng cách nhỏ 0,1 l0 tính từ đầu bịt hủy bỏ kết tiến hành thử lại với mẫu thử khác [l0 chiều dài tự mẫu mẫu thử, xem TCVN 6149 – : 2007 (ISO 1167 – 2: 2006) ISO 1167 - 4] Khi thử chi tiết, có rị rỉ khơng tiết (hỏng giăng nổ ống), số phá hủy kết hợp với rãnh gia công cách xếp rãnh không hợp lý và/hoặc điều kiện gia cơng, lặp lại phép thử - cần, phải sử dụng chi tiết khác – cho tổ hợp lắp ghép giữ độ kín nước thời gian quy định nhỏ phép thử 11 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau: a) viện dẫn tiêu chuẩn tiêu chuẩn khác liên quan; b) tất thông tin chi tiết cần thiết để nhận dạng đầy đủ mẫu thử; c) loại vật liệu vật liệu chi tiết mẫu thử; d) kích thước danh nghĩa chi tiết mẫu thử; e) kích thước đo mẫu thử, ví dụ chiều dày thành nhỏ nhất, chi tiết mẫu thử chiều dài tự ống; f) điều kiện để chuẩn bị mẫu thử (ví dụ điều kiện nung chảy), mẫu thử tạo hình ép phun; chi tiết tình trạng vật liệu trước tạo hình, máy ép phun sử dụng điều kiện tạo hình; g) nhiệt độ thử độ xác phép đo; h) ứng suất và/hoặc áp suất sử dụng; i) chất môi trường (khơng khí, nước chất lỏng chất lỏng sử dụng trường hợp sau cùng); j) kiểu đầu bịt sử dụng (xem 5.1) trường hợp chi tiết, cấu làm kín áp suất; k) số lượng mẫu thử; l) thời gian điều hịa mẫu thử (xem điều 9) có quy định, thời gian điều áp mẫu thử (xem 10.1); m) thời gian thử áp suất thử (xem 10.1 10.3); n) trường hợp phá hủy, loại phá hủy; o) điều quan sát thấy sau thử; p) yếu tố có ảnh hưởng đến kết quả, chẳng hạn số tình ngẫu nhiên, gián đoạn phép thử số thao tác không quy định tiêu chuẩn này; q) nhận dạng chi tiết thử; r) ngày thử số ngày từ bắt đầu thử đến kết thúc